Question

【題目】半導(dǎo)體材判的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間．其電阻受溫度影響較大．下圖甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象．根據(jù)這種半導(dǎo)體材料電阻的特性，小星和他的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個電路（如圖乙），可以測定某一空間的溫度．使用的器材如下：半導(dǎo)體電阻、電源、電流表（0～0.6A）．開關(guān)，定值電阻R．（阻值為10Ω）、導(dǎo)線若干．
（1）定值電阻Ro的作用是什么？
（2）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時．電流表的讀數(shù)為0.2A，求電源的電壓．
（3）電流表的讀數(shù)為0.4A時，當(dāng)時環(huán)境溫度是多少？半導(dǎo)體電阻的電功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：定值電阻在電路中能夠起到保護(hù)電路的作用，防止電路電流過大；
（2）解：由圖甲所示圖象可知，當(dāng)t=20℃時，R=50Ω，

電阻R與R0串聯(lián)，電路總電阻為R總=R0+R=10Ω+50Ω=60Ω，

∵I= ，

∴電源電壓為U=IR總=0.2A×60Ω=12V；

∵I= ，I=0.4A，

∴定值電阻R0的電壓U0=IR0=0.4A×10Ω=4V，

半導(dǎo)體電阻R的電壓UR=U﹣U0=12V﹣4V=8V，

（3）解：

∵I= ，

∴半導(dǎo)體電阻阻值：

R= = =20Ω，

由圖甲所示圖象可知，半導(dǎo)體電阻R=20Ω時，溫度t=40℃；

半導(dǎo)體電阻的功率：

PR=URI=8V×0.4A=3.2W．

【解析】（1）串聯(lián)電阻具有保護(hù)電路的作用，防止電路電流過大燒壞元件；（2）根據(jù)環(huán)境溫度，由甲所示圖象求出半導(dǎo)體電阻的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)得到電路總電阻；已知電路總電阻和通過的電流，利用U=IR得到電源電壓；（3）依據(jù)電路電流大小，求出電阻R0的電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出R的電壓，由歐姆定律求出R的阻值，最后由圖象求出電阻R所對應(yīng)的環(huán)境溫度；由功率公式求出半導(dǎo)體電阻的電功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電阻的串聯(lián)的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電阻的串聯(lián)有以下幾個特點(diǎn)：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2才能正確解答此題．